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Hefen sollen fossile Rohstoffe einsparen helfen

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Fraunhofer-Institut für angewandte Polymerforschung
C. Gerhardt GmbH & Co. KG
HARTER GmbH
Ruland Engineering & Consulting GmbH

Es kommt nicht nur auf die Hefen an

Die Entwicklung leistungsfähiger Hefestämme allein genügt nicht für den industriellen Einsatz. Bioprozesse müssen so ausgelegt werden, dass die Organismen im Bioreaktor stabil wachsen, hohe Zelldichten erreichen und die gewünschten Produkte in ausreichender Menge bilden. Hier punktet dann aber der Forschungsbereich Life Science und Bioprozesse des IAP. Das Know-how-Portfolio umfasst Fermentation, Prozessauslegung, Produktaufarbeitung und die Skalierung von Prozessen bis in den 100-Liter-Maßstab. Während die Entwicklung an der Universität bislang überwiegend im kleinen Maßstab stattfand, könnten nun auch zentrale Fragen des Scale-up bearbeitet werden. Diese lauten: Wie verhält sich ein Stamm im Reaktor? Welche Prozessparameter beeinflussen Wachstum und Ausbeute? Und wie müssen Stamm und Prozess gemeinsam optimiert werden, damit ein wirtschaftlich tragfähiger Bioprozess entsteht?

Abschied von fossilen Rohstoffen

Besonderes Potenzial sehen die Forschungspartner etwa in der Nutzung industrieller Reststoffe aus land- und forstwirtschaftlichen Prozessen. Industriepartner könnten beispielsweise mit Hefestämmen, die bereits auf bislang ungenutzten Abfällen wachsen, in die Zusammenarbeit einsteigen. Gemeinsam wird dann etwa untersucht, welche Produkte sich mit diesen Organismen herstellen und wie sich ihre Stoffwechselprozesse gezielt regulieren lassen, damit das gewünschte Molekül mit hoher Ausbeute produziert wird. Ebenso können Hefen gezielt auf spezifische Reststoffe – etwa Nebenprodukte der Zuckerproduktion oder andere sekundäre und tertiäre Rohstoffströme – angepasst werden. Dabei sei es das Ziel, neue Wertschöpfungspotenziale zu heben, die Rohstoffbasis zu verbreitern und regionale Stoffkreisläufe zu stärken. Langfristig eröffnet der Ansatz die Chance, ganze Wertschöpfungsketten vollständig aus Reststoffen und Biomasse zu versorgen, wie die Forscher sich vorstellen können. Sie denken dabei etwa an Chemikalien über Materialien, Lebensmittel, Home- und Personal Care bis hin zu Energieträgern. Unternehmen können so demnach schrittweise unabhängig von fossilen Rohstoffen werden.

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